200 MW机组非工作瓦烧损原因分析

peonutpedro

  200 MW机组非工作瓦烧损原因分析

--------------------------------------------------------------------------------
   1 设备简介

    某厂8号机组汽轮机型号为N 200-130-535/535。该机采用高、中压缸对称布置的进汽方式，即高、中压缸进汽沿轴向对称布置在中轴承箱(以下简称中箱)两侧；高压缸排汽在前轴承箱(以下简称前箱)侧，中压缸排汽在低压缸侧，其目的是平衡转子的轴向推力。该机的综合推力轴承设在中箱内，其推力轴承部分由工作瓦块、推力盘、非工作瓦块组成，其中工作瓦块在中压缸侧，而非工作瓦块在高压缸侧，推力盘则夹在工作瓦块与非工作瓦块之间。推力轴承的作用是承担转子的剩余轴向推力，同时起转子的轴向定位作用。

   2 故障经过

    某日，正在运行中的8号机组，因低压厂用电工作电源381开关跳闸，在投入备用电源时，引起振动保护误动，导致汽轮机主汽门、调速汽门关闭(此时发电机并未解列)。当班运行人员在故障处理过程中，就地手摇同步器挂闸，迅速开大调速汽门，机组在10 s左右的时间内加负荷至138 MW，汽轮机轴向位移达到-1.2 mm，保护动作使汽轮机再次跳闸。汽轮机跳闸后，运行人员又进行了2次类似的操作，致使推力瓦非工作瓦块乌金严重烧损。经测量，非工作瓦块乌金平均磨去1.5 mm，个别瓦块的瓦体有轻微磨痕。

   3 非工作瓦块烧损原因分析

   3.1 转子上存在过大轴向推力

    由于加负荷过快，大量的高参数蒸汽进入高压缸，使高压转子前几级在进汽和出汽侧瞬间形成很大的压差，从而在高压转子上形成巨大的负推力(通常把指向机头方向的轴向推力称为负推力，反之，指向机尾方向的为正推力)，把高压转子推向前箱侧。这样巨大的负推力使推力瓦的非工作瓦迅速磨损，而随后的2次类似操作加剧了非工作瓦的烧损，使轴向位移最大达到了-1.7 mm。

    为什么这么大的负推力没有得到平衡呢？在通常情况下，设计上已通过将高、中压缸进汽对称布置和通流部件的设计使汽轮机转子上产生的轴向力绝大部分被平衡掉，而不会存在过大的剩余推力，且剩余的轴向推力为正推力。然而由于运行人员操作过猛，使高、中压缸调速汽门瞬间过开或全开，大量蒸汽急剧地作用在高、中压缸前几级上，在级后尚未建立正常压力的情况下，高压前几级的前后压差大大高于中压前几级的前后压差(高、中压进汽压力约为6比1的关系)，产生了相当大的负推力。

   3.2 管理上存在漏洞

    (1) 未做好事故预想和反事故演习。运行人员缺乏事故处理经验，处理事故带有盲目性，操作人员过于慌乱，操作监护人没有起到监护作用。假如日常进行了类似反事故演习，那么该故障就可以避免。

    (2) 技术培训未跟上。常识性的操作，却出了问题，说明技术培训没有做好。

    (3) 心理因素作用。运行人员担心因此停机，事后追究责任，匆忙地恢复机组。假如该运行人员不是操之过急地恢复机组运行，那么该故障也可避免。

   4 吸取教训

   4.1 强化管理，重在防范

    加强设备管理，应在防范上狠下功夫。认真查找设备缺陷，把设备隐患消灭在萌芽状态；加强设备的技术改造，提高设备的可靠性；加强反事故演习，做好事故预想，强化日常培训，提高运行人员事故处理能力。

   4.2 以人为本，练好操作基本功

    不要只一味的强调责任追究，以减轻运行人员的心理和精神负担，使他们在处理设备故障时能够保持清醒的头脑，而不至于操之过急，忙中出错扩大事故。练好操作基本功，操作同步器速度不得过快，使负荷缓慢增加，以防止因调速汽门的过开而导致轻者机组推力瓦烧损，重者机组动静部分严重磨损的后果。(刁立新)